×
21.04.2023
223.018.509f

Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения полиорганосилоксанового лака

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к способам получения полиметилфенилсилоксанового лака и модифицированных производных на его основе, которые могут применяться в качестве пленкообразователей, гидрофобизаторов различных материалов, связующих для композиционных составов и лакокрасочных материалов. Предложен способ получения полиорганосилоксанового лака, включающий этерификацию метилтрихлорсилана в смеси с 20 мас.% фенилтрихлорсилана в водно-бутанольно-ксилольном растворе, удаление образующегося хлористого водорода, гидролиз продуктов этерификации, отделение органического слоя и отгонку избытка растворителя, отличающийся тем, что к продукту гидролиза - силанолу перед отгонкой растворителя в органический слой вводят диизоцианат в количестве 0,05-0,15 моль диизоцианата на 1 моль исходного метилтрихлорсилана, при этом этерификацию проводят при мольном соотношении метилтрихлорсилан:бутанол:вода 1:2,5:0,6, гидролиз проводят раствором, содержащим 15-17 мас.% хлористого водорода, 1-4 мас.% бутанола, до 100 мас.% воды. Технический результат - повышение физико-механических свойств лаковой пленки. 2 табл., 10 пр.

Изобретение относится к способам получения олигоорганосилоксанов, а именно полиметилфенилсилоксанового лака, а также модифицированных производных на его основе, которые могут применяться в качестве пленкообразователей, гидрофобизаторов различных материалов, связующих для композиционных составов и лакокрасочных материалов.

Известен способ получения полифенилсилоксанового лака этерификацией фенилтрихлорсилана и бутилового спирта, взятых в мольном соотношении 1:3:3, частичной гидролитической конденсацией полученного трибутоксифенилсилана и последующей переэтерификацией полибутоксифенилсилоксана дифенилолпропаном. Указанный способ позволяет получать полифенилсилоксан со временем полимеризации 6 мин при 250°С (Хананашвили Л.М., Андрианов К.А. Технология элементорганических мономеров и полимеров. М: Химия. 1985, с. 251-254). Недостатком данного способа является большое количество кислых сточных вод, образующихся после отмывки продуктов гидролиза водой, которые требуют нейтрализации.

Известен малоотходный способ получения товарного полиметилсилоксанового этерификацией метилтрихлорсилана в среде углеводородного растворителя, гидролизом продуктов этерификации, отделением органического слоя и отгонкой избытка растворителя, с целью сокращения отходов производства и снижения температуры отверждения лаковой пленки, этерификацию проводят водно-изобутанольно-ксилольным раствором, содержащем 3,0-5,0 мас. % воды, 45,0-50,0 мас. % изобутанола, остальное - ксилол, при молярном соотношении метилтрихлорсилан:изобутанол: вода 1:1,7-2,3:0,4-0,75, - удаляют выделяющийся при этерификации хлористый водород, а гидролиз проводят солянокислым раствором хлорида щелочного металла или аммония, содержащем 5,0-8,0 мас. % хлористого водорода, 10,0-15,0. мас. % хлорида щелочного металла или аммония, остальное - вода (Патент RU1792946, кл. С 08 G - 77/06, 1993). Недостатками данного способа являются низкая пластичность лаковой пленки на изгиб и невысокая прочность пленки на удар; отсутствие совмещаемости полиметилсилоксанового лака с традиционными лакокрасочными смолами, что снижает возможность его использования для создания лакокрасочных материалов различного назначения; использование гидролизующей смеси, содержащей раствор хлористого водорода с хлоридами металлов, приводит к сильной солевой коррозии оборудования.

Известен способ получения полифенилсилоксановой смолы гидролитической этерификацией фенилтрихлорсилана избытком воды в присутствии изобутилового или бутилового спирта в среде толуола при 50-60°С с дальнейшим постепенным повышением до 80-95°С, поликонденсацией полученного продукта и отгонкой избытка растворителя. Для улучшения эксплуатационных свойств раствор полифенилсилоксановой смолы модифицируют триэтаноламином при 90-110°С (Патент RU 2170744, кл. C08G 77/06, C08L 83/06, 2001). Недостатком этого способа является сравнительно продолжительный срок сушки полученной смолы при комнатной температуре (48 ч).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению способ получения полиорганосилоксанового лака, включающий этерификацию метилтрихлорсилана в смеси с фенилтрихлорсиланом в водно-бутанольно-ксилольном растворе, удаление образующегося хлористого водорода, гидролиз продуктов этерификации, отделение органического слоя и отгонку избытка растворителя. Патент RU2108347, кл. C08G 77/06, 1998). Недостатком этого способа является недостаточная эластичность, низкая адгезионной прочность, неустойчивость к действию воды и бензина.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание простого способа получения полиметилфенилсилоксанового лака и его модифицированных производных с улучшенными физико-механическими свойствами лаковой пленки.

Техническим результатом изобретения является получение полиорганосилоксанового лака и его уретановых производных с высокими физико-механическими свойствами лаковой пленки.

Технический результат достигается тем, что способ получения полиорганосилоксанового лака включает этерификацию метилтрихлорсилана в смеси с 20 мас. % фенилтрихлорсилана в водно-бутанольно-ксилольном растворе, удаление образующегося хлористого водорода, гидролиз продуктов этерификации, отделение органического слоя и отгонку избытка растворителя. Предложенный способ отличается от прототипа тем, что к продукту гидролиза - силанолу перед отгонкой растворителя в органический слой вводят диизоцианат, при этом этерификацию проводят при мольном соотношении метилтрихлорсилан: буганол: вода: диизоцианат равном 1:2,5:0,6:0,05 - 0,15, а гидролиз проводят раствором, содержащим 15-17 мас. % хлористого водорода, 1 - 4 мас. % бутанола, до 100 мас. % воды.

В качестве исходных веществ при осуществлении способа используют метилтрихлорсилан ("Tianjin Prosper Technology Co., LTD." No.20, Tianyuan Road, Saida Industrial Park, Wangwenzhuang Town, Xiqing District, Tianjin, China), фенилтрихлорсилан (ТУ 2437-538-05763441-2012 с изм. 1, ПАО «Химпром»), бутиловый спирт (ГОСТ 5208-2013 «Спирт бутиловый нормальный технический. Технические условия». АО «Ангарская нефтехимическая компания»), ксилол (ТУ 38.101254-72, АНК «Башнефть») и следующие диизоцианаты: толуилендиизоцианат (ТУ 113-38-95-90, ООО «Химпродукт»), изофорондиизоцианат (Марка «Vestanat IPDI» «Evonik Resource Effciency GmbH», Германия), гексаметилендиизоцианат (ТУ 113-03-38-104-90, ООО «ВитаХим»). Способ осуществляют следующим образом.

В пятигорлый реактор, снабженный мешалкой, капельной воронкой, обратным холодильником, термометром, барбатером загружают навески метилтрихлорсилана и фенилтрихлорсилана и под слой жидкости подают гомогенную смесь, состоящую из бутилового спирта, воды и ксилола со скоростью 2 см3/мин и перемешивают 20 мин. Затем через барбатер подают сухой азот, массу нагревают до 100-120°С и ведут отдувку хлористого водорода до его содержания в массе не более 0,5 мас. %. Выделяющийся хлористый водород отводят через обратный холодильник и абсорбируют в поглотительной склянке водой с получением концентрированной соляной кислоты. После удаления хлористого водорода реакционную массу охлаждают до 35-45°С и при перемешивании быстро приливают гидролитическую смесь, содержащую в виде раствора хлористый водород в смеси бутилового спирта с водой, перемешивают 3-4 ч при 75-85°С, затем отделяют органическую фазу от водной. Из продукта гидролиза - (силанола) при остаточном давлении не более 20 кПа и температуре не выше 120°С отгоняют образующиеся при гидролизе бутиловые спирты и избыток растворителя до получения раствора полиметилфенилсилоксана с концентрацией 40-55 мас. %. Продукт гидролиза "силанол" помещают в четырехгорлый реактор и при перемешивании добавляют навеску диизоцианата из вышеперечисленных, смесь нагревают до 65-70°С и перемешивают при этой температуре в течение 1-2 ч. до окончания модификации, которую определяют по "капельной пробе" на стеклянную пластину. Лаковая пленка должна быть прозрачной, без мути. Из продукта модификации при остаточном давлении не более 20 кПа и при температуре не выше 120°С отгоняют смесь бутилового спирта, растворителя и воды до получения модифицированного полиметилфенилсилоксана с концентрацией 50-60 мас. % или до требования содержания нелетучих веществ.

Осуществление способа получения полиметилфенилсилоксанового лака или его модифицированных аналогов с использованием фенилтрихлорсилана в количестве, равном 20 мас. % от массы метилтрихлорсилана, приводит к получению полиметилфенилсилоксана с оптимальным значениями кислотного числа и продолжительности времени высыхания пленки.

При увеличении концентрации воды в водно-бутанольно-ксилольном растворе выше указанных молярных соотношений при гидролитической этерификации наблюдается образование геля, увеличение количества спирта и уменьшение доли ксилола приводит к нестабильным результатам по высыханию пленки конечного продукта.

Проведение гидролиза раствора олигометилфенилбутоксисиланов раствором хлористого водорода в водно-бутанольно-ксилольной смеси способствует образованию полиметилфенилсилоксановых структур, не содержащих геля и устойчивых при хранении. При концентрации хлористого водорода в гидролизующей смеси 15-17 мас. % наблюдается оптимальное время высыхания лаковой пленки не более 2 ч, а при увеличении концентрации выше 17 мас. % наблюдается образование геля.

Основным преимуществом способа по изобретению является то, что проведение процесса получения полиметилфенилсилоксанового лака удалось получить кремнийорганический полимер с уретановыми фрагментами, которые позволяют получить лаковую пленку с повышенной эластичностью и адгезионной прочностью, стойкостью к действию воды и бензина.

За объект сравнения по свойствам лаковой пленки выбран полиметилфенилсилоксановый лак по прототипу и испытаны физико-механические свойства пленок при получении эмали на основе полиметилфенилсилоксанового лака и его модифицированных аналогов.

Условия проведения синтезов и характеристики полученных продуктов представлены в табл. 1. Характеристики лаковой пленки приведены в табл. 2.

Как видно из результатов исследований, получаемый по предложенному способу полиметилфенилсилоксановый лак с уретановыми фрагментами обладает высокими физико-механическими свойствами и может служить основой для создания рецептур лакокрасочных материалов.

Способ получения полиорганосилоксанового лака, включающий этерификацию метилтрихлорсилана в смеси с 20 мас.% фенилтрихлорсилана в водно-бутанольно-ксилольном растворе, удаление образующегося хлористого водорода, гидролиз продуктов этерификации, отделение органического слоя и отгонку избытка растворителя, отличающийся тем, что к продукту гидролиза - силанолу перед отгонкой растворителя в органический слой вводят диизоцианат в количестве 0,05-0,15 моль диизоцианата на 1 моль исходного метилтрихлорсилана, при этом этерификацию проводят при мольном соотношении метилтрихлорсилан:бутанол:вода, равном 1:2,5:0,6, а гидролиз проводят раствором, содержащим 15-17 мас.% хлористого водорода, 1-4 мас.% бутанола, до 100 мас.% воды.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 69.
25.08.2017
№217.015.ae69

Резиновая смесь

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления уплотнительных элементов, применяемых в производстве пакерно-якорного оборудования нефтегазодобывающей промышленности. Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612938
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.b9e6

Резиновая смесь

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления уплотнительных элементов пакеров, которые применяются в нефтегазодобывающей промышленности для герметизации скважин. Резиновая смесь содержит каучуки бутадиен-нитрильный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615520
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.bf4d

Резиновая смесь

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности. Резиновая смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч: хлоропреновый каучук (100), вулканизирующие агенты - оксид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617101
Дата охранного документа: 20.04.2017
26.08.2017
№217.015.ddb1

Способ изготовления индикаторной пластины для определения микропримеси свинца в растительном сырье

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу изготовления индикаторной пластины, и может быть использовано в системе контроля за содержанием металлов-загрязнителей в растительном сырье. Способ включает нанесение на носитель с высокими капиллярными свойствами первоначально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624849
Дата охранного документа: 07.07.2017
20.11.2017
№217.015.efc9

Моющая композиция для очистки металлических поверхностей

Изобретение относится к моющей композиции для очистки металлических поверхностей. Описана моющая композиция, содержащая тринатрийфосфат, динатрийэтилендиаминтетраацетат, моноалкил- или диалкилполигликолевый эфир, дилитийпентаборатный комплекс трилона Б и воду. Технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629023
Дата охранного документа: 24.08.2017
19.01.2018
№218.016.0440

Электромагнитный редуктор

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактным электромагнитным редукторам. Технический результат - увеличение передаваемой мощности в установившемся и динамическом режимах с сохранением возможности регулирования коэффициента редукции. Электромагнитный редуктор содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630482
Дата охранного документа: 11.09.2017
19.01.2018
№218.016.0859

Способ получения аммонийных солей 3-амино-8-гидрокси-1,6-диоксо-4-циано-2,7-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-2-идов

Изобретение относится к области органической химии, а именно к получению аммониевых солей функционально замещенных диазаспиранов, конкретно 3-амино-8-гидрокси-1,6-диоксо-4-циано-2,7-диазаспиро[4.4] нон-3-ен-2-идов формулы 1, где R=R=CH, R=H, R+R=(CH)O; R=СН, R=CH, R=H, R=R=CH; R=CH, R=CH, R=H,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631856
Дата охранного документа: 27.09.2017
20.01.2018
№218.016.12dd

Устройство контроля напряжения в якорной цепи двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автоматизированном электроприводе. Технический результат - повышение надежности устройства контроля напряжения в якорной цепи двигателя. В устройство контроля напряжения в якорной цепи двигателя, содержащее пороговый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634349
Дата охранного документа: 26.10.2017
20.01.2018
№218.016.1337

Способ получения жёсткого пенополиуретана

Настоящее изобретение относится к способу получения жесткого пенополиуретана, применяемому в качестве теплоизоляционного материала в строительной индустрии, холодильной технике, утепления резервуаров с вязкими нефтепродуктами, для заполнения объемов плавучести в судовых конструкциях и других...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634482
Дата охранного документа: 31.10.2017
20.01.2018
№218.016.18c9

Устройство управления электромагнитом постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления приводными электромагнитами коммутационных аппаратов. Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия, увеличение срока службы электромагнита и приводимых им в движение главных контактов. Этот...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636052
Дата охранного документа: 20.11.2017
Показаны записи 1-10 из 43.
20.10.2013
№216.012.7615

Термостойкая резиновая смесь

Изобретение относится к термостойким резиновым смесям и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности. Термостойкая резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, серу, тиазол 2 МБС, дифенилгуанидин, N-нитрозодифениламин, оксид цинка, стеарин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495889
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.11.2013
№216.012.8550

Резиновая смесь

Изобретение относится к производству эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильных каучуков, используемых в нефтяной и резинотехнической промышленности. Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент, оксид цинка, технический углерод, антиоксидант -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499806
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.02.2014
№216.012.a221

Огнестойкая резиновая смесь

Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности. Огнестойкая резиновая смесь содержит синтетические изопреновый и диеновый каучуки, поливинилхлорид, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеарин, технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507220
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a222

Маслобензостойкая резиновая смесь

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых износостойких изделий конструкционного назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред. Маслобензостойкая резиновая смесь содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507221
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.04.2014
№216.012.bb1c

Огнестойкая резиновая смесь

Изобретение относится к области получения огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и горнодобывающей промышленности. Резиновая смесь включает следующие ингредиенты, масс.ч. (на 100,00 масс.ч. каучука): каучук бутадиен-нитрильный - 100,00;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513628
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.06.2014
№216.012.d5ad

Эпоксидный клей

Изобретение относится к области модификации эпоксидных смол, используемых в качестве основы для производства пропиточных составов, клеев и лаковых покрытий. Эпоксидный клей включает эпоксидиановую смолу (ЭД-20), полиаминный отвердитель - полиэтиленполиамин и в качестве модификаторов моно- или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520479
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.ddf8

Морозостойкая резиновая смесь

Изобретение относится к морозостойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной и резинотехнической промышленности для изготовления уплотнительных деталей, эксплуатирующихся в условиях низких температур. Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук БНКС-18 АН,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522610
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.de09

Огнестойкая резиновая смесь

Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, горнодобывающей и резинотехнической промышленности. Огнестойкая резиновая смесь содержит изопреновый и бутадиеновый каучуки, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, оксид магния,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522627
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.03.2015
№216.013.3600

Эпоксиуретановый заливочный компаунд

Изобретение относится к области получения полимерных композиций, предназначенных для заливки, герметизации и пропитки отдельных элементов и блоков радио- и электроаппаратуры с целью электрической изоляции, защиты от внешней среды и механических воздействий. Эпоксиуретановый заливочный компаунд...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545308
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3f6f

Способ получения n-(4-фениламинофенил)малеинимида

Изобретение относится к получению N-(4-фениламинофенил)малеинимида, который может быть использован как химический модификатор многоцелевого назначения для резиновых смесей, а также в производстве термоустойчивых полимеров. Способ включает взаимодействие малеинового ангидрида с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547727
Дата охранного документа: 10.04.2015
+ добавить свой РИД